Gebiet der Erfindung
[0001] Die Erfindung betrifft eine elektrische Lenkverriegelung für ein Fahrzeug mit einem
Sperrbolzen, der in einem Leichtbaugehäuse angeordnet ist und durch einen Lenksäulen-seitigen
Gehäuseträger gegen gewaltsames Entsperren abgestützt wird.
Stand der Technik
[0002] Aus dem Stand der Technik sind elektrische Lenkverriegelungen bekannt, bei denen
die Lenkverriegelung beispielsweise durch einen Elektromotor oder einen Elektromagneten
angetrieben wird. Dabei wird der Elektromotor oder der Elektromagnet nur dann zur
Entriegelung betrieben, wenn codierte Daten eines elektronischen Schlüssels oder einer
Berechtigungskarte als richtig erkannt.
[0003] Eine derartige Lenkverriegelung weist einen zwischen einer ersten und einer zweiten
Endposition bewegbaren Sperrbolzen zur Verriegelung einer Lenkwelle in einer Lenksäule
auf. Der Sperrbolzen ist in der ersten Position, der sogenannten Sperrstellung, in
blockierenden Eingriff mit der Lenkwelle bringbar und steht in der zweiten Position,
der sogenannten Freigabestellung, außer Eingriff mit der Lenkradwelle. Der Sperrbolzen
ist beispielsweise durch den Elektromotor, der durch Anlegen von elektrischer Spannung
in der jeweiligen Drehrichtung betrieben wird, bewegbar.
[0004] Um einen höheren Diebstahlschutz für ein Kraftfahrzeug zur Verfügung zu stellen,
ist die Verriegelungseinrichtung massiv ausgestaltet, beispielsweise mit einem aus
Metall bestehenden, an der Lenksäule anbringbarem Gehäuse zur Aufnahme des Antriebs
sowie des Sperrbolzens. Eine solche Verriegelungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug
ist aus der
DE 102 46 225 A1 bekannt.
[0005] Des Weiteren ist aus der
DE 10 2011 012 040 A1 eine elektrische Verriegelungseinrichtung bekannt, bei der ein Sperrbolzen der Lenksäule
zugeordnet ist. Dadurch kann das Gehäuse der Verriegelungseinrichtung weniger massiv
ausgebildet sein.
[0006] Schließlich ist aus der
EP 1982 877 A2 eine elektrische Verriegelungseinrichtung mit einer Struktur aus einem Aufnahmebereich
und einem Anlagebereich zur Aufnahme einer Lenkstange bekannt. Hierbei umfasst die
Struktur eine metallische Einlage, welche zumindest teilweise in dem Anlagebereich
aufgenommen ist, und einen äußeren Holkörper aus Kunststoff, der an die metallische
Einlage angespritzt ist.
[0007] Vor dem Hintergrund von Kosteneinsparungen und unterschiedlichen Sicherheitsanforderungen
an eine Lenkverriegelung, wird seitens der Kfz-Hersteller inzwischen auch eine Lenkverriegelungsvariante
mit Leichtbaugehäuse gefordert, bei dem die Führung des Sperrbolzens Lenksäulen-seitig
in einem Gehäuseträger erfolgen soll. Dies erfordert allerdings hohe Passgenauigkeit
der Lenksäulen-seitigen Sperrbolzenführung, da das rückwärtige Ende des Sperrbolzens
i.d.R. über einen Betätiger in die Hubkurve eines Antriebsrads eingreift. Sofern die
hierfür erforderliche Passgenauigkeit nicht gewährleistet werden kann, führt dies
zu einer Fehlfunktion der Lenkverriegelung. Ferner hat diese Ausgestaltung den Nachteil,
dass der Sperrbolzen ohne Führung aus dem Leichtbaugehäuse hervorsteht und so anfällig
für Beschädigung bei Transport und Montage ist.
[0008] Daher liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Lenkverriegelung,
bei der die Bolzenführung zumindest teilweise einem Lenksäulen-seitigen Gehäuseträger
zugeordnet ist, und einen Gehäuseträger zur Aufnahme einer entsprechenden elektrischen
Lenkverriegelung zur Verfügung zu stellen, die die Nachteile des Standes der Technik
vermeiden. Ferner sollen die erfindungsgemäßen Vorrichtungen einfach und kostengünstig
zu fertigen sein. Schließlich soll die elektrische Lenkverriegelung noch einen Transportschutz
vor dem Einbau aufweisen.
[0009] Diese Aufgabe wird durch eine elektrische Lenkverriegelung für ein Fahrzeug mit den
Merkmalen des Anspruchs 1 und einen Gehäuseträger zur Aufnahme einer entsprechenden
elektrischen Lenkverriegelung nach Anspruch 11 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen
und Weiterbildungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen beschrieben.
[0010] Hierdurch wird eine elektrische Lenkverriegelung, bei der die Bolzenführung zumindest
teilweise einem Lenksäulen-seitigen Gehäuseträger zugeordnet ist, und ein Gehäuseträger
zur Aufnahme einer entsprechenden elektrischen Lenkverriegelung zur Verfügung gestellt,
die die Nachteile des Standes der Technik vermeiden. Ferner sind die erfindungsgemäßen
Vorrichtungen einfach und kostengünstig zu fertigen und weisen einen Transportschutz
vor dem Einbau auf.
[0011] Erfindungsgemäß weist ein Gehäuse einer elektrische Lenkverriegelung mit einem Leichtbaugehäuse
zum Einbau in einen Lenksäulen-seitigen Gehäuseträger ein Gehäuseunterteil auf, an
dem eine Antriebseinheit und ein Sperrbolzen angeordnet sind, wobei das Gehäuseunterteil
eine Durchtrittsöffnung für den Sperrbolzen und partielle Führungselemente aufweist,
die den Sperrbolzenquerschnitt nicht voll umschließen und an der Außenseite des Gehäuseunterteils
hervorstehen. Hierdurch wird die Aufgabe derart gelöst, dass die partiellen Führungselemente
nur geringe Kräfte auf das Leichtbaugehäuse übertragen aber dennoch den aus dem Gehäuse
hervorstehenden Sperrbolzen vor Beschädigung schützen.
[0012] Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der Sperrbolzen in
seiner Freigabestellung nicht oder nur unwesentlich über die partiellen Führungselemente
hervorsteht. Dadurch wird der Sperrbolzen bei Transport und Montage wirksam vor Beschädigung
geschützt.
[0013] Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die partiellen
Führungselemente zumindest teilweise ins Gehäuseinnere verlängert sind. Dies erlaubt
eine Führung über zumindest einen Großteil des Verschiebewegs des Sperrbolzens.
[0014] Noch eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die partiellen
Führungselemente den Sperrbolzen jeweils nur an seinen Schmalseiten bzw. in Lenksäulenachsenrichtung
führen. Da die partiellen Führungselemente nur für eine geringe Krafteinleitung in
das Leichtbaugehäuse vorgesehen sind, werden mögliche auf einen Sperrbolzen wirkende
Querkräfte nicht über die partiellen Führungselemente sondern über den Gehäuseträger
aufgenommen.
[0015] Ferner sieht eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung vor, dass zumindest
das Gehäuseunterteil und/oder die partiellen Führungselemente aus Kunststoff hergestellt
sind. Dies stellt eine kosten- und gewichtsoptimierte Herstellungsweise dar.
[0016] Noch eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die partiellen
Führungselemente als sich gegenüberliegende U-förmige Schienen mit Versteifungsstegen
ausgebildet sind. Dies kann insbesondere bei im Wesentlichen rechteckförmigen oder
gestuften Sperrbolzenquerschnitt vorteilhaft sein.
[0017] Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die partiellen Führungselemente
mit dem Gehäuseunterteil einstückig ausgebildet sind. Dies führt zu einer weiteren
Kosten und Gewichtsoptimierung.
[0018] Außerdem sieht eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung vor, dass die partiellen
Führungselemente mit dem Sperrbolzen eine Spielpassung aufweisen. Dies ermöglicht
ein ungehindertes Verschieben des Sperrbolzens.
[0019] Eine weiterhin bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der Sperrbolzen
als ein im Wesentliches rechteckförmiges Profil ausgebildet ist, wobei seine den U-förmigen
Schienen der partiellen Führungselemente zugewandten Schmalseiten optionale Aussparungen
aufweisen. Durch die optionalen Aussparungen kommt ein gestufter Querschnitt zustande.
[0020] Schließlich sieht eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung vor, dass die partiellen
Führungselemente zur Aufnahme in dem Gehäuseträger integrierbar sind.
[0021] Erfindungsgemäß weist ein wannenförmig ausgeformter Gehäuseträger zur Aufnahme einer
elektrischen Lenkverriegelung mit einem Leichtbaugehäuse einen Führungsschacht zur
Aufnahme eines Sperrbolzens mit partiellen Führungselementen auf. Hierdurch wird eine
Lenksäulen-seitige Integration des Gehäuses möglich.
[0022] Eine bevorzugte Ausführungsform des Gehäuseträgers sieht vor, dass in dem Führungsschacht
seitliche Führungsflanken vorgesehen sind. Diese können zur Aufnahme vom am Sperrbolzen
wirkenden Querkräften dienen.
[0023] Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des Gehäuseträgers sieht vor, dass am freien
Ende des Führungsschachts ein umlaufendes Abschlussband vorgesehen ist. Dies kann
an der Stelle mit den größten über den Sperrbolzen eingeleiteten Kräften und dem längsten
Hebel der partiellen Führungselemente für einen optimierten Kraftfluss sorgen.
[0024] Noch eine weitere bevorzugte Ausführungsform des Gehäuseträgers sieht vor, dass die
Führungsflanken eine Führungslänge von 15mm bis 50mm, vorzugsweise von 28mm aufweisen.
Die Längen können jedoch in Abhängigkeit von der Länge des Sperrbolzens variieren.
[0025] Schließlich sieht eine bevorzugte Ausführungsform des Gehäuseträgers vor, dass der
Gehäuseträger einstückig mit dem Führungsschacht, Führungsflanken und Abschlussband
aus einer Magnesiumlegierung hergestellt ist. Dies stellt einen besonders sicheren
Aufbau dar.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
[0026] Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels zusammen mit den
beigefügten Zeichnungen erläutert. Dazu zeigt:
Figur 1 eine perspektivische Ansicht eines Gehäuses einer Lenkverriegelung mit einem
Sperrbolzen gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Figur 2 eine Schnittansicht des Gehäuses der Lenkverriegelung gemäß einer bevorzugten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Figur 3 eine perspektivische Ansicht eines Gehäuseträgers der Lenkverriegelung von
oben gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Figur 4 eine perspektivische Schnittansicht des Gehäuseträgers der Lenkverriegelung
gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Figur 5 eine perspektivische Ansicht der Lenkverriegelung gemäß einer bevorzugten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Figur 6 eine Schnittdarstellung der Lenkverriegelung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung und
Figur 7 eine perspektivische Ansicht der Lenkverriegelung gemäß einer bevorzugten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
[0027] Nachfolgend beziehen sich Richtungsangaben auf die Zeichnungsebene bzw. auf die translatorische
Bewegungsrichtung des Sperrbolzens sofern sich aus dem Text nichts anderes ergibt.
Detaillierte Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform
[0028] Die Figuren 1 bis 6 zeigen eine bevorzugte Ausführungsform einer elektrischen Lenkverriegelung
1 gemäß der vorliegenden Erfindung.
[0029] Die elektrische Lenkverriegelung 1 weist eine Antriebseinheit, einen Sperrbolzen
15 und ein aus Kunststoff im Spritzgußverfahren hergestelltes Gehäuse 2 auf. Das Gehäuse
2 ist zweiteilig aus einem Gehäuseoberteil 3 und einem Gehäuseunterteil 5 ausgebildet.
[0030] An dem Gehäuseunterteil 5 ist eine Durchtrittsöffnung für den Sperrbolzen 15 vorgesehen.
[0031] Zur im Wesentlichen geradlinigen Führung des Sperrbolzens 15 zwischen einer Sperrstellung
zur Sperrung einer Lenksäule 20 und einer Freigabestellung zur Freigabe der Lenksäule
20 sind partielle Führungselemente 6 für den Sperrbolzen 15 an der Außenseite des
Gehäuseunterteils 5 angeordnet, die von diesem senkrecht hervorstehen. Diese partielle
Führungselemente 6 erstrecken sich auch zumindest teilweise in das Gehäuse hinein
und stellen so die Führung des Sperrbolzens über seinen gesamten Verfahrweg sicher.
Dazu sind die partielle Führungselemente 6 so lang ausgebildet, dass der Sperrbolzen
15 in einer Freigabestellung nur unwesentlich über die partiellen Führungselemente
6 hervorsteht, um so den Sperrbolzen 15 während des Transportes zu schützen.
[0032] Die Partielle Führungselemente 6 sind wiederum aus Kunststoff hergestellt und führen
den im Wesentlichen rechteckigen Sperrbolzen 15 jeweils nur an seinen Schmalseiten,
d.h. sie nehmen Kräfte im Wesentlichen nur in Lenksäulenachsenrichtung auf. Zur Erhöhung
der Steifigkeit der partielle Führungselemente 6 sind diese als U-förmige Schienen
6a mit Versteifungsstegen 6b ausgebildet. In dieser Ausführungsform sind die Versteifungsstege
6b keilförmig ausgeformt. Dabei sind die partielle Führungselemente 6 und die Versteifungsstege
6b mit dem Gehäuseunterteil 5 einstückig ausgebildet.
[0033] Zwischen den partielle Führungselementen 6 wird der Sperrbolzen 15 an seinen Schmalseiten
in den U-förmigen Schienen 6a der partielle Führungselemente 6 mit einer Spielpassung
16 geradlinig geführt. Dadurch wird das Risiko eines Verkantens und Verklemmens des
Sperrbolzens 15 während seines im Wesentlichen geradlinigen Verfahrens zwischen einer
sogenannten Sperrstellung und einer sogenannten Freigabestellung innerhalb der partielle
Führungselemente reduziert und damit die Betriebssicherheit erhöht.
[0034] Der Sperrbolzen 15 weist eine quaderförmige Gestalt auf und weist einen im Wesentlichen
rechteckförmigen Querschnitt auf, wobei seine den U-förmigen Schienen 6a zugewandten
Schmalseiten Aussparungen 15a aufweisen. Das Gehäuse 2, die Antriebseinheit und der
Sperrbolzen 15 ist als eine Einheit mit dem Gehäuseträger 10 komplementär verbindbar.
[0035] Zusätzlich sind im Gehäuseunterteil 5 asymmetrisch angeordnete
[0036] Befestigungslöcher 8 angeordnet und an der Unterseite des Gehäuseunterteils 5 zylinderförmige
Zentrierungen 7 ausgebildet. Dadurch wird eine einfache, passgenaue und verwechslungssichere
Montage des Gehäuses 2 an einem Gehäuseträger 10 zur Verfügung gestellt.
[0037] Ferner ist der aus einer Magnesiumlegierung hergestellte Gehäuseträger 10 wannenförmig
ausgeformt und weist Zentrierbohrungen 11, Gehäuseträgerbefestigungslöcher 12 und
eine Führungsdurchtrittsöffnung 13 auf. Die Führungsdurchtrittsöffnung 13 ist im Wesentlichen
zentral auf einer Bodenfläche des Gehäuseträgers 10 vorgesehen. Die Zentrierbohrungen
11 und die Gehäuseträgerbefestigungslöcher 12 sind ebenfalls in der Bodenfläche des
Gehäuseträgers 10 angeordnet. Durch die Zentrierbohrungen 11 werden die zylinderförmige
Zentrierungen 7 des Gehäuses 2 wannenseitig innen passgenau aufgenommen. Die Gehäuseträgerbefestigungslöcher
12 sind ebenfalls asymmetrisch angeordnet wie die Befestigungslöcher 8. Dadurch ist
das Gehäuse 2 mit dem Gehäuseträger 10 verwechslungssicher verschraubbar. Von der
Führungsdurchtrittsöffnung 13 erstreckt sich senkrecht an der Unterseite der Bodenfläche
des Gehäuseträgers 10 nach außen ein Führungsschacht 14 zum Einführen der partiellen
Führungselemente 6 des Gehäuses 2. Darin werden sowohl die U-förmige Schienen 6a als
auch die Versteifungsstege 6b gehalten und fixiert.
[0038] Ferner sind in dem Führungsschacht 14 quer zur Lenksäulenachsenrichtung seitliche
Führungsflanken 18 zum seitlichen Führen und Abstützen des Sperrbolzens 15 ausgebildet.
Diese Führungsflanken 18 erstrecken sich bei auf dem Gehäuseträger 10 montiertem Gehäuse
2 in das Gehäuse 2 hinein. Die Führungsflanken 18 weisen je nach Länge des Sperrbolzens
eine Flankenlänge von jeweils 15 bis 50 mm, vorzugsweise 28 mm auf. Dabei sind die
Führungsflanken 18 in dieser Ausführungsform einstückig mit dem Gehäuseträger 10 ausgebildet.
An der Austrittsöffnung des Sperrbolzens 15 aus dem Führungsschacht 14, umschließen
die Führungsflanken 18 den Sperrbolzen 15 als umlaufendes Abschlussband 19 vollständig.
Die Führungsflanken 18 und das einstückig damit verbundene Abschlussband 19 dienen
dazu, im Falle eines gewaltsamen Entriegelungsversuchs der Lenkverriegelung die auf
den Sperrbolzen wirkenden Querkräfte aufzunehmen und auf den Gehäuseträger zu übertragen.
Hierbei nehmen die aus Kunststoff hergestellten partiellen Führungselemente 6 lediglich
geringe Längskräfte auf.
[0039] An dem Gehäuseunterteil 5 sind senkrecht in Richtung Gehäuseoberteil 3 ragende, keilförmig
endende Stege als Clips 9 sowohl an den Längsseiten als auch an den Querseiten ausgeformt.
Das Gehäuseoberteil 3 weist eine quaderförmige Grundform auf. An einer Vorderfläche
3a, den Seitenflächen 3b und einer Rückfläche 3c sind schlitzförmige Einschnitte als
Klemmaussparungen 4 ausgebildet. Zusätzlich ist an dem Gehäuseoberteil 3 eine Aussparung
zur Aufnahme eines Steckers 17 vorgesehen. Somit ist das Gehäuseoberteil 3 durch die
Clips 9 mit dem Gehäuseunterteil 5 formschlüssig in rastenden Eingriff bringbar.
Bezugszeichenliste
[0040]
- 1
- elektrische Lenkverriegelung
- 2
- Gehäuse
- 3
- Gehäuseoberteil
- 3a
- Vorderfläche
- 3b
- Seitenfläche
- 3c
- Rückfläche
- 4
- Klemmaussparung
- 5
- Gehäuseunterteil
- 6
- Partielles Führungselement
- 6a
- Schiene
- 6b
- Versteifungssteg
- 7
- Zentrierung
- 8
- Befestigungsloch
- 9
- Clip
- 10
- Gehäuseträger
- 11
- Zentrierbohrung
- 12
- Gehäuseträgerbefestigungsloch
- 13
- Führungsdurchtrittsöffnung
- 14
- Führungsschacht
- 15
- Sperrbolzen
- 15a
- Aussparung
- 16
- Spielpassung
- 17
- Stecker
- 18
- Führungsflanke
- 19
- Abschlussband
- 20
- Lenksäule
1. Elektrische Lenkverriegelung (1) mit einem Leichtbaugehäuse zum Einbau in einen Lenksäulen-seitigen
Gehäuseträger, wobei das Gehäuse ein Gehäuseunterteil (5) aufweist, an dem eine Antriebseinheit
und ein Sperrbolzen (15) angeordnet sind, wobei das Gehäuseunterteil (5) eine Durchtrittsöffnung
für den Sperrbolzen (15) und partielle Führungselemente (6) aufweist, die den Sperrbolzenquerschnitt
nicht voll umschließen und an der Außenseite des Gehäuseunterteils (5) hervorstehen.
2. Elektrische Lenkverriegelung (1) nach Anspruch 1, wobei der Sperrbolzen (15) in seiner
Freigabestellung nicht oder nur unwesentlich über die partiellen Führungselemente
(6) hervorsteht.
3. Elektrische Lenkverriegelung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die
partiellen Führungselemente (6) zumindest teilweise ins Gehäuseinnere verlängert sind.
4. Elektrische Lenkverriegelung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die
partiellen Führungselemente (6) den Sperrbolzen (15) jeweils nur an seinen Schmalseiten
bzw. in Lenksäulenachsenrichtung führen.
5. Elektrische Lenkverriegelung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest
das Gehäuseunterteil (5) und/oder die partiellen Führungselemente (6) aus Kunststoff
hergestellt sind.
6. Elektrische Lenkverriegelung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die
partiellen Führungselemente (6) als sich gegenüberliegende U-förmige Schienen (6a)
mit Versteifungsstegen (6b) ausgebildet sind.
7. Elektrische Lenkverriegelung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die
partiellen Führungselemente (6) mit dem Gehäuseunterteil (5) einstückig ausgebildet
sind.
8. Elektrische Lenkverriegelung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die
partiellen Führungselemente (6) mit dem Sperrbolzen (15) eine Spielpassung aufweisen.
9. Elektrische Lenkverriegelung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der
Sperrbolzen (15) als ein im Wesentliches rechteckförmiges Profil ausgebildet ist,
wobei seine den U-förmigen Schienen (6a) der partiellen Führungselemente zugewandten
Schmalseiten optionale Aussparungen (15a) aufweisen.
10. Elektrische Lenkverriegelung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die
partiellen Führungselemente (6) zur Aufnahme in dem Gehäuseträger (10) integrierbar
sind.
11. Gehäuseträger (10) zur Aufnahme einer elektrischen Lenkverriegelung (1) mit einem
Leichtbaugehäuse, wobei der Gehäuseträger (10) wannenförmig ausgeformt ist und einen
Führungsschacht (14) zur Aufnahme eines Sperrbolzens mit partiellen Führungselementen
(6) aufweist.
12. Gehäuseträger (10) nach Anspruch 11, wobei in dem Führungsschacht seitliche Führungsflanken
(18) vorgesehen sind.
13. Gehäuseträger (10) nach Anspruch 11 oder 12, wobei am freien Ende des Führungsschachts
(14) ein umlaufendes Abschlussband (19) vorgesehen ist.
14. Gehäuseträger (10) nach Anspruch 11 bis 13, wobei die Führungsflanken (18) eine Führungslänge
von 15mm bis 50mm, vorzugsweise von 28mm aufweisen.
15. Gehäuseträger (10) nach Anspruch 11 oder 14, wobei der Gehäuseträger einstückig mit
dem Führungsschacht (14), Führungsflanken (18) und Abschlussband (19) aus einer Magnesiumlegierung
hergestellt ist.